[發明專利]一種膠原蛋白再生纖維素纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201410013961.6
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103789857A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 胡青青;陳紅霞;陸鵬;丁可敬
• 申請（專利權）人: 江蘇金太陽紡織科技有限公司
• 主分類號: D01F2/08
• 分類號: D01F2/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌;曹翠珍

技術領域

????本發明屬于紡織纖維加工技術領域，具體涉及一種膠原蛋白再生纖維素纖維的制備方法。

背景技術

膠原蛋白是一種天然的纖維蛋白，主要存在于動物的皮、骨、肌腱等組織中，是結締組織中重要的結構蛋白，起著支撐器官、保護機體的功能。膠原蛋白又稱膠原，其分子量為30萬道爾頓，它由2條Ⅰ鏈、1條Ⅱ鏈結合而成，進而形成三股螺旋結構。這3條肽鏈以特有的左旋α鏈相互纏繞構成右手復合螺旋膠原，其特征是氨基酸呈現鏈Gly-x-y周期結構。

膠原肽鏈間存在離子鍵、氫鍵、范德華力及非極性基團產生的疏水鍵等作用力。同時，膠原分子內和分子間還存在3種交聯作用，使得膠原的3條肽鏈牢固地連接起來，使膠原具有很高的抗張強度。膠原分子間按“四分之一錯列”方式超分子聚集形成很穩定、韌性很強的原纖維，原纖維進一步聚集形成膠原纖維。此外，分子內及分子間的共價交聯賦予膠原高度的物理化學穩定性和生物特性，如高拉伸強度、生物降解性能、生物相容性、低抗原性、低刺激性和低細胞毒性，以及促進細胞生長等性能。

膠原蛋白這種結構和功能特點的多樣性和復雜性，決定了其在紡織領域良好的應用前景。目前紡織領域中已見膠原蛋白對蠶絲纖維的改性，對棉纖維的改性，與合成纖維的共混改性，目前纖維素纖維的優異的服用性能已經得到紡織行業的認可并且已經有大規模的產業化應用，因此其與膠原蛋白的結合有重要的研究意義。但是膠原蛋白與再生纖維素相結合并紡制出膠原蛋白再生纖維素纖維并不多見，究其原因在于膠原蛋白與纖維素大分子鏈的接枝率和接枝效率的影響因素較多，且較難控制，引發劑的濃度對纖維蛋白質的含量也有較大影響。

公開號為102286803A、名稱為《一種膠原蛋白/纖維素復合纖維及其制備方法》的專利文獻公開了一種膠原蛋白/纖維素復合纖維及其制備方法，先將膠原蛋白溶液加入到纖維素粘膠溶液中，與粘膠溶液混合均勻；經過紡絲得到膠原蛋白/纖維素復合纖維。該發明只是將膠原蛋白溶液與纖維素粘膠溶液共混紡絲，膠原蛋白無法與纖維素纖維以共價鍵形成鍵合，在紡紗、織造和染整加工時容易受到外界作用而導致膠原蛋白的流失。膠原蛋白與丙烯腈進行接枝改性做人造假發方面的專利較多，但以再生纖維素纖維為基礎的膠原蛋白接枝改性專利還鮮有報道。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種膠原蛋白再生纖維素纖維的制備方法。

一種膠原蛋白再生纖維素纖維的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，制取粘膠紡絲原液；

步驟2，將膠原蛋白溶液加入步驟1的粘膠紡絲原液中，膠原蛋白加入量占粘膠紡絲液甲纖質量的4%～15%，混合均勻后得到蛋白粘膠共混液，再加入引發劑，引發劑加入量占膠原蛋白質量的2.3%～5%，然后在19℃～25℃下攪拌2～8小時后得紡絲液；

步驟3，將步驟2所得紡絲液過濾脫泡后進行濕法紡絲。

膠原蛋白溶液與粘膠紡絲液的質量比直接影響了接枝率與接枝效率。從化學平衡的角度考慮，增加反應物的濃度，平衡總是向右移動的。膠原蛋白質溶液比例的增加，產生的自由基增多，同纖維素分子碰撞接觸的幾率增大，促進了蛋白質和纖維素的接枝，因此接枝率和接枝效率都有所增加。但是，當蛋白質的用量過大，造成混合液體系粘度較小不利于紡絲，從而不能成纖。

溫度對接枝率和接枝效率的影響較為復雜，接枝率和接枝效率都是首先隨著溫度的升高上升，然后又下降。這是因為溫度的升高，使小分子之間的碰撞頻率增加，促進了接枝反應，使得接枝率和接枝效率都升高，但是當溫度過高時，則解聚反應隨之加快，接枝率和接枝效率反而下降。當溫度超過48℃時，出現凝膠現象，不具備紡絲條件。

自由基接枝反應隨著時間的增加，接枝效率提高較快，但反應一定時間后，增加卻不明顯，這是由于反應已經逐漸趨于平衡。而粘膠紡絲液在一定溫度下，放置一定時間后，粘膠紡絲液的性能會發生變化，所以當加入引發劑后，要兼顧粘膠熟成度的變化，保證熟成度和反應速度的同步性，使紡絲液具有較好的可紡性，否則很容易出現紡絲液太“老”，而不利于紡絲。